JPH0636628B2 - 遠方監視装置における電流型制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、汎用モータ等の動力負荷を遠隔操作しその操
作状態を表示して負荷の監視を行う遠方監視装置におい
て、操作監視回路と論理回路等の負荷制御回路に接続し
負荷制御回路よりの負荷の動作状態等の入力信号を操作
回路に送信するとともに操作監視回路よりの制御指令を
受信して負荷制御回路に出力する制御回路に関するもの
である。

〔従来の技術〕

斯かる遠方監視装置は、分散設置されることが多いビル
の空調や給排水の電気設備を集中監視制御するためのも
のであり、その遠隔制御の方式としては、多重伝送制御
方式が主流であるが、機構が簡潔で経済的な単線制御方
式も多く採用されている。この単線制御方式の中でも，
交流電源タイプの単線制御方式が，その電源の経済性や
操作監視回路の簡潔性等から照明装置のような電力負荷
の遠方監視制御に広く利用されている。この交流電源タ
イプの単線制御方式による遠方監視装置の制御回路の従
来例としては、たとえば第３図示のものがある。第３図
において、２は制御回路で、この制御回路２は負荷に接
続する負荷接点３とこれを動作せしめる電磁コイル４お
よび負荷接点３に連動する切替補助接点７とからなるキ
ープリレー８と、二個のダイオード５、６を有してお
り、二個のダイオード５、６は電磁コイル４と切替補助
接点７の切替端子との間に互いに逆極性に並列接続され
ている。１は制御電源変圧器で、その二次側の一端は制
御回路の電磁コイル４に接続し、他端は共通連絡線９、
操作監視回路１０、信号通信線１７を介して制御回路２
の切替補助接点７の共通端子に接続している。操作監視
回路１０は、発光ダイオード１３、１４を互いに逆極性
に並列接続しその一端に抵抗１６を接続した表示回路
と，ダイオード１１、１２を互いに逆極性に並列接続し
その一端に三点切替スイッチ１５を接続した操作回路と
からなっており、この表示回路と操作回路に共通連絡線
９と信号通信線１７との間に並列に接続されている。

しかしてこの操作監視回路１０の切替スイッチ１５を中
間位置よりダイオード１２側に倒すと、切替スイッチ１
５−ダイオード１２−変圧器１−電磁コイル４−ダイオ
ード５−切替補助接点７−切替スイッチ１５の閉回路が
形成され、この回路に電流Ｉ_１が矢印方向に流れ、電磁
コイル４が励磁されて負荷接点３が閉じてモータ等の負
荷が起動し、負荷接点３に連動して切替補助接点７がダ
イオード６側に切替えられる。そしてこれに伴い電流Ｉ
_１は遮断され、切替補助接点７−ダイオード６−電磁コ
イル４−変圧器１−発光ダイオード１３−抵抗１６−切
替補助接点７の閉回路が形成されてこの回路に電流Ｉ_２
が矢印方向に流れ、発光ダイオード１３が点灯して負荷
接点３の閉じたがってモータ等の負荷が起動状態にある
ことが表示される。このときの電流Ｉ_２は電磁コイル４
に抵抗１６が直列に接続されている状態となっているた
め、キープリレー８の動作電流より小であり、これによ
って電磁コイル４が励磁されることはない。

次に、操作監視回路１０の切替スイッチ１５をダイオー
ド１１側に切替えると、ダイオード１１−切替スイッチ
１５−切替補助接点７−ダイオード６−電磁コイル４−
変圧器１−ダイオード１１の閉回路が形成され、この回
路に電流Ｉ_２（この場合の電流Ｉ_２に電磁コイル４に抵
抗１６が直列に接続されていないので、キープリレー８
の動作電流となる）が矢印方向に流れ、電磁コイルが励
磁されて負荷接点３が開きモータ等の負荷が停止し、負
荷接点３に連動して切替補助接点７がダイオード５側に
切替えられる。そしてこれに伴い電流Ｉ_２は遮断され、
ダイオード５−切替補助接点７−抵抗１６−発光ダイオ
ード１４−変圧器１−電磁コイル４−ダイオード５の閉
回路が形成されてこの回路に電流Ｉ_１（この場合の電流
Ｉ_１は電磁コイル４に抵抗１６が直列に接続されている
ので、キープリレー８の動作電流より小）が流れ、発光
ダイオード１４が点灯して負荷接点３の開したがってモ
ータ等の負荷が停止状態にあることが表示される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこの従来の遠方監視装置における制御回路は、互
いに逆極性に並列接続した二個のダイオードに対する切
替補助接点の切替接続により電磁コイルに流れる動作電
流に方向性をもたせて負荷の制御を図るものであるた
め、操作監視回路における操作スイッチを二方向投入形
にしなければならない不便があった。また、一本の共通
連絡線と信号通信線を介して操作監視回路を並列接続す
ることが可能であるが、この場合複数の操作監視回路よ
り同時にＯＮ指令とＯＦＦ指令が出されるとキープリレ
ーがＯＮとＯＦＦを繰り返すバタツキ現象が起きる問題
点があった。更に、負荷制御回路とこれに制御信号を送
る制御回路とがキープリレーにより接続されていてノイ
ズに対する絶縁性に欠けるため制御動作に安定性、信頼
性に欠けるおそれがあるとともに、負荷制御回路を論理
回路による電子回路となすことができず、そのため汎用
モータ制御のように故障監視が必要な動力制御には使用
できない欠点があった。

本発明は、斯かる従来技術が有する諸問題点を解消する
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するために、操作監視回路と
論理回路等の負荷制御回路に接続し負荷制御回路よりの
負荷の動作状態等の入力信号を操作監視回路に送信する
とともに操作監視回路よりの制御指令を受信して負荷制
御回路に出力する遠方監視装置における制御回路におい
て、電流制御トランジスタおよびしきい値電流検出トラ
ンジスタと，受信電流制御抵抗およびしきい値電流検出
抵抗と，送信フォトカプラおよび受信フォトカプラとを
有し、制御回路に入力された負荷の動作状態等の入力信
号を制御回路に流れる電流に有無の識別により操作監視
回路に送信するべく，電流制御トランジスタのコレクタ
・ベース間に受信電流制御抵抗を介して送信フォトカプ
ラの出力端を接続するとともに、操作監視回路よりの制
御指令をしきい値電流検出抵抗で設定されたしきい値電
流に基づく制御回路に流れる電流の大小の識別により論
理回路等の負荷制御回路に出力するべく，しきい値電流
検出抵抗に接続する電流制御トランジスタのエミッタに
ベースが接続するしきい値電流検出トランジスタのエミ
ッタに受信フォトカプラの入力端を接続せしめたことを
特徴とする。

〔作用〕

制御回路の送信フォトカプラに負荷の動作状態の入力信
号１の入力がなされると、受信電流制御抵抗を介して電
流制御トランジスタのベースに電流が流れて電流制御ト
ランジスタが導通し、しきい値電流検出抵抗を介して制
御回路に電流が流れ操作監視回路の監視発光ダイオード
が点灯して入力信号１に基づく負荷の動作状態が表示さ
れる。この場合制御回路に流れる電流は操作監視回路の
監視発光ダイオードに直列に接続されている監視電流制
限抵抗により制限されて小さいため、しきい値電流検出
トランジスタは導通せず、受信フォトカプラは動作しな
い。この状態において操作監視回路の操作押釦を押すと
監視電流制御抵抗が短絡されるため制御回路に大電流が
流れ、しきい値電流検出トランジスタが導通して電流制
御トランジスタのベース電流を制限し、そのため制御回
路を流れる電流は一定の電流すなわちしきい値電流検出
抵抗で設定されるしきい値電流Ｉ_１となり、受信フォト
カプラの発光側には受信電流制御抵抗により制限される
電流Ｉ_２が流れて受信信号１となり受信フォトカプラが
動作して論理回路等の負荷制御回路に制御指令が出力さ
れ負荷が制御される。そして受信フォトカプラにより制
御指令が出力されると、アンサーバックとして送信フォ
トカプラへの入力信号がＯになり、それに伴って電流制
御トランジスタは不導通となり、監視発光ダイオードが
消灯して負荷が制御されたことが表示される。しかして
この状態により操作監視回路の操作押釦をＯＦＦとなし
次の制御指令の準備をなす。

以上のとおり、送信フォトカプラに入力された負荷の動
作状態等に入力信号を電流制御トランジスタを介して制
御回路に流れる電流の有無として検出することにより操
作監視回路に送信し、操作監視回路よりの制御信号をし
きい値電流検出トランジスタを介して制御回路に流れる
電流の大小すなわちしきい値電流として検出することに
より受信フォトカプラより制御信号を出力するものであ
る。

そして、操作監視回路より制御指令が出されたとき制御
回路に流れる電流はしきい値電流検出抵抗により設定さ
れた一定電流、すなわちしきい値電流である。

〔実施例〕

次に、別紙図面第１図および第２図に基づき本発明の一
実施例を説明する。

２０は制御回路で、この制御回路に直流電源Ｅを介して
操作監視回路２１と直列に接続されている。制御回路２
０は、電流制御トランジスタＱ_１およびしきい値電流検
出トランジスタＱ_２と，しきい値電流検出抵抗Ｒ_１およ
び受信電流制御抵抗Ｒ_２と，送信フォトカプラＰ_１およ
び受信フォトカプラＰ_２とを有している。電流制御トラ
ンジスタＱ_１のコレクタ・ベース間には受信電流制御抵
抗Ｒ_２を介して送信フォトカプラＰ_１の出力端が接続さ
れている。電流制御トランジスタＱ_１のエミッタはしき
い値電流検出抵抗Ｒ_１としきい値電流検出トランジスタ
Ｑ_２のベースに接続されている。しきい値電流検出トラ
ンジスタＱ_２のコレクタは電流制御トランジスタＱ_１の
ベースと送信フォトカプラＰ_１の出力端子に接続されて
いる。しきい値電流検出トランジスタＱ_２のエミッタは
受信フォトカプラＰ_２の入力端を介してしきい値電流検
出抵抗Ｒ_１の他端に接続されている。操作監視回路２１
は、操作押釦スイッチＰＢと監視電流制御抵抗Ｒと監視
発光ダイオードＬＥＤを有しており、操作押釦スイッチ
ＰＢと監視電流制御抵抗Ｒとは並列に接続され、この並
列回路の一端は監視発光ダイオードＬＥＤのアノード側
に接続されている。図中ａは電流入力端子、ｂは電流出
力端子、ｃは送信（入力）信号端子、ｄは受信（制御）
信号出力端子であり、制御回路２０は信号入力端子ｃ、
ｄを介して論理回路等の負荷制御回路に接続されてい
る。

第２図は、上記実施例に係る遠方監視装置における制御
回路の制御回路に流れる電流、操作押釦スイッチ、送受
信フォトカプラＰ_１、Ｐ_２の入出力信号との間のタイム
チャートである。

この図において、タイムチャートＴ_１の状態は送信フォ
トカプラＰ_１に論理回路等の負荷制御回路より負荷の動
作状態の入力信号１が入力された場合を示しており、入
力信号１の入力により送信フォトカプラＰ_１の発光側に
電流が流れるとその受光トランジスタが導通になり、受
信電流制御抵抗Ｒ_２を介して電流制御トランジスタＱ_１
のベースに電流が流れ、トランジスタＱ_１が導通する。
そしてこれに伴い，しきい値電流検出抵抗Ｒ_１、操作監
視回路２１の監視電流制御抵抗Ｒを介して監視発光ダイ
オードＬＥＤに電流が流れ、ＬＥＤが点灯して負荷の動
作状態が表示される。このとき制御回路に流れる電流は
監視電流制御抵抗Ｒによる制限を受けるため、しきい値
電流検出抵抗R₁の両端に現われる電位は、しきい値電流
検出トランジスタＱ_２のベースに電流を流すに至る電位
より十分に小さいものである。すなわちこの電位はしき
い値電流検出トランジスタＱ_２のベース−エミッタ間の
電圧と受信フォトカプラＰ_２の発光側順電圧の和よりも
十分に小さいものであるため、トランジスタＱ_２は導通
せず、そのため受信フォトカプラＰ_２の発光側には電流
が流れず受信信号はＯであり受信フォトカプラＰ_２は動
作しない。

タイムチャートＴ_２においては、前記状態より操作監視
回路の操作押釦スイッチＰＢを押して制御指令を出した
場合である。この場合には操作押釦スイッチＰＢのＯＮ
により監視電流制御抵抗Ｒが短絡されるので、しきい値
電流検出抵抗Ｒ_１に前記入力信号送信時に比して大きな
電流が流れてその両端に現われる電位が大となり、しき
い値電流検出トランジスタＱ_２のベースに電流が流れて
トランジスタＱ_２が導通し、電流制御トランジスタＱ_１
のベース電流が制限されて抵抗Ｒ_１を流れる電流は一定
電流すなわち抵抗Ｒ_１で設定されるしきい値電流Ｉ_１と
なる。そして受信フォトカプラＰ_２の発光側にはトラン
ジスタＱ_２を介し受信電流制御抵抗Ｒ_２により制限され
る電流Ｉ_２が流れ、制御指令が受信され（受信信号
１）、受信信号出力端子を介して論理回路等の負荷制御
回路に制御信号が出力されて負荷が制御される。タイム
チャートＴ_３は制御指令に基づき負荷が制御されてその
アンサーバックとして送信フォトカプラＰ_１への入力信
号がＯになった場合で、この場合には送信フォトカプラ
Ｐ_１の発光側電流がＯとなって受光側トランジスタが不
導通となるため、電流制御トランジスタＱ_１のベース電
流が遮断されてトランジスタＱ_１が不導通となり、監視
発光ダイオードＬＥＤへ流れる電流がＯとなってＬＥＤ
が消灯し、これによって操作監視回路よりの制御指令に
基づいて負荷が制御されたことが表示される。

そしてこの状態より、操作押釦スイッチをＯＦＦとな
し、次の負荷の動作状態の入力信号の送信と操作監視回
路よりの制御指令の受信をなすことができる。

〔発明の効果〕

本発明は、叙上のように、送信フォトカプラへの負荷の
動作状態の入力信号に基づく入力電流の有無を電流制御
トランジスタにより検出することによって入力信号を操
作監視回路に送信してその表示をなすとともに、制御回
路に流れる電流の大小をしきい値電流検出トランジスタ
により識別し操作監視回路よりの制御指令を入力信号送
信時の電流より大でしきい値電流検出抵抗にて設定され
るしきい値電流として検出して受信し受信フォトカプラ
を介して論理回路等の負荷制御回路に制御信号を出力す
るようになしたので、上述の従来技術の有する諸欠点は
解消され次の効果をゆ有する。

すなわち、制御電流に方向性を持たせる必要がないため
操作監視回路の操作スイッチも二方向投入形とする必要
がなく、単一方向の押釦スイッチとなすことができるの
で、制御回路および操作監視回路の構成を従来に比し簡
潔なものとなすことができ操作も簡易となる。また制御
回路にフォトカプラを用いているので負荷制御回路と監
視装置の制御回路との間の絶縁性が良好で、そのため負
荷制御回路を論理回路による電子回路となすことができ
る。更に制御指令の受信と出力は、しきい値電流検出抵
抗により設定される一定電流（しきい値電流）の検出に
より行われるので、直流電源電圧の変動許容幅を大きく
とれ、ノイズマージンが強く，前記負荷制御回路の電子
化を図り得ることと相まって安定性、信頼性が高く、負
荷の故障状態の監視をも可能となすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施の一例に係る遠方監視装置における
電流型制御回路の回路図、第２図は同上のタイムチャー
ト、第３図は従来の制御回路の回路図である。 20……制御回路、21……操作監視回路 Ｑ_１……電流制御トランジスタ Ｑ_２……しきい値電流検出トランジスタ Ｒ_１……しきい値電流検出抵抗 Ｒ_２……受信電流制御抵抗 Ｐ_１……送信フォトカプラ Ｐ_２……受信フォトカプラ ＰＢ……操作押釦スイッチ Ｒ……監視電流制御抵抗 ＬＥＤ……監視発光ダイオード

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作監視回路と論理回路等の負荷制御回路
   に接続し負荷制御回路よりの負荷の動作状態等の入力信
   号を操作回路に送信するとともに操作監視回路よりの制
   御指令を受信して負荷制御回路に出力する遠方監視装置
   における制御回路において、電流制御トランジスタおよ
   びしきい値電流検出トランジスタと，受信電流制御抵抗
   およびしきい値電流検出抵抗と，送信フォトカプラおよ
   び受信フォトカプラとを有し、制御回路に入力された負
   荷の動作状態等の入力信号を制御回路に流れる電流の有
   無の識別により操作監視回路に送信するべく，電流制御
   トランジスタのコレクタ・ベース間に受信電流制御抵抗
   を介して送信フォトカプラの出力端を接続するととも
   に，操作監視回路よりの制御指令をしきい値電流検出抵
   抗で設定されたしきい値電流に基づく制御回路に流れる
   電流の大小の識別により論理回路等の負荷制御回路に出
   力するべく，しきい値電流検出抵抗に接続する電流制御
   トランジスタのエミッタにベースが接続するしきい値電
   流検出トランジスタのエミッタに受信フォトカプラの入
   力端を接続せしめたことを特徴とする遠方監視装置にお
   ける電流型制御回路。